Arnoldova vila stojí na svazích Černých Polí nad lužáneckým parkem a patří mezi nejstarší domy nejstarší brněnské vilové kolonie, která vzniklá díky rychlému růstu města v důsledku průmyslového rozvoje. Nejstarší stavbou v oblasti zůstává jen Kaiserova vila o dva roky starší. Sama vila Arnoldova představuje zajímavý příklad vývoje měšťanské obytné architektury v druhé polovině 19. století.

Plány vily jsou datovány 26. března 1862, kdy se stavitel Josef Arnold a jeho manželka Katharina stali majiteli pozemku ve svahu nad Lužánkami. Osm dní později, 7. dubna 1862, vydal brněnský starosta Christian d'Elvert písemné povolení k stavbě pavilónu dle schváleného plánu. Stavebník měl v souladu s obecnými předpisy oznámit stavební oddělení začátek i ukončení stavby. Výstavba postupovala překvapivě rychle – již 17. května se v novinách objevila zpráva, že vila je připravena k osazení krovu. Stavba byla nejpozději do konce léta 1862 zcela dokončena.

Dispozice vily následuje princip podélného dvoutraktu v levé části půdorysu a příčného jednotraktu v části pravé. Vstup se nacházel v jihovýchodním průčelí s předloženými schody. Přízemí tvořila vstupní hala ve zvýšené úrovni, spojená se dvouramenným schodištěm a kuchyní. Proti schodišti se rozkládala jídelna, z níž vedl průchod do obytného salónu s hlubokou obdélnou nikou. Na jihozápadě tvořila tato nika rizalit s třídílným oknem. Všechny obytné místnosti byly prolomeny sdruženými okny. Patro mělo téměř stejný půdorys s velkým salonem opatřeným balkónem nad rizalitem, pokojem pro hosty a dvěma menšími komorami. Nad oknem hostinského pokoje se čněl trojúhelný dřevěný štít se zdobením. Ve vysoké hrázděné věži se sedlovou střeškou se nacházel jeden pokoj. V březnu 1863 Arnold u své vily realizoval také stavbu obdélného skleníku.

Arnoldovi vlastnili vilu téměř 21 let, než ji v září 1883 prodali Charlotte Martini. Po dalších 13 letech, v létě 1896, ji Martini prodala Albertině Antonii Langer. Do roku 2012 sloužila budova jako mateřská škola. Od roku 2021 probíhá její rekonstrukce na Centrum dialogu, které se věnuje architektuře.

Arnoldova vila není v okolí osamocena – stavitel se na počátku své kariéry podílel na utváření celého architektonického rázu brněnské vilové kolonie. Projektoval zde i Kaiserovu vilu z roku 1860, Giskrovy vily z roku 1862 a již neexistující Adamčikovy vily z roku 1863.